LABORATORIO 1 FÍSICA GENERAL

INTRODUCCION

En este informe presentamos los resultados obtenidos al realizar los experimentos de la aceleración y distancia recorrida de un carro y sobre la estática mediante las fuerzas que intervienen por el peso, y el empuje. El análisis efectuado a los datos experimentales influye en la obtención de algunos datos y la obtención del error en ellos.

OBJETIVOS

Comprobar las leyes del péndulo mediante las experiencias de laboratorio.

Conocer las definiciones de la cinemática y las diversas posiciones frente a diversas situaciones, teniendo en cuente el movimiento, la aceleración y velocidad de los objetos en estudio,

A través de las leyes de newton se pueden rectificar sus teorías para conocerlas y apropiarnos de ellas.

MARCO TEORICO.

EL MOVIMIENTO EN EL PÉNDULO

En general; un péndulo al oscilar no describe un movimiento armónico simple, solo se cumple esta condición para pequeñas amplitudes angulares, es decir, cuando el Angulo que forma el hilo con la vertical es menor de 10º. Para estos pequeños valores de la amplitud angular el periodo de oscilación del péndulo se expresa como:

Donde la L es la longitud del hilo y g es el valor de la aceleración de la gravedad.

En esta práctica nos proponemos determinar de qué magnitudes depende el periodo de oscilación del péndulo. También vamos a determinar en forma experimental el valor de la aceleración de la gravedad.

El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas fiscos como aplicación práctica al movimiento armónico simple. A continuación hay tres características del movimiento pendular que son: péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.

Galileo era profesor de filosofía natural en la universidad de Pisa. Observaba con gran interés la naturaleza y los fenómenos físicos que le rodeaban, e intentaba buscarles una explicación. En aquella época (1564-1642), la iglesia marcaba gran parte de la vida social y Galileo, como uno más de su tiempo, asistía asiduamente a los oficios religiosos que se celebraban en la catedral de Pisa. Para iluminar la catedral durante los oficios nocturnos se utilizaban grandes lámparas de velas que pendían mediante cadenas del techo abovedado de la catedral.

Las lámparas colgaban todas a la misma distancia del techo, para iluminar mejor el Cristo y las figuras de los Santos.

Galileo había asistido ya muchas veces a los oficios religiosos, y, aunque había admirado en varias ocasiones el hermoso trabajo de orfebrería de las lámparas, no fue hasta una tarde tormentosa de invierno cuando reparó en que las lámparas se movían de una forma muy peculiar. Ya había observado este tipo de movimiento en muchas ocasiones anteriores: en los botes del aguador, cuando llevaba el agua a su casa, en las cortinas de su habitación, cuando hacía corriente, o en los adornos que colgaban del techo de algunas viviendas lujosas. Pero hasta esa noche no había tenido tiempo de pararse a meditar sobre el fenómeno. Ese día en especial, el fuerte viento de la tormenta hacía oscilar vigorosamente las lámparas. Las que se encontraban cerca de la puerta describían grandes arcos, mientras que las lámparas próximas al altar se movían sólo un poco.

-“Claro”- pensó. – “Cerca de la puerta, donde la tormenta arrecia, el viento es más fuerte”-.

Pero había algo que le turbaba. Le parecía que, en su vaivén, ¡todas las lámparas tardaban el mismo tiempo en realizar una oscilación!

-“No es posible”- pensó. “Si el arco que describen es mayor, el tiempo que tardan en recorrerlo, deberá también ser mayor”. Galileo estaba decidido a comprobar si su observación era cierta, pero tenía un pequeño problema. El reloj de sol que había en la plaza del ayuntamiento no era muy preciso, y no le valía para cronometrar el tiempo que tardaban las lámparas en oscilar (además era de noche, claro).

–“Ni siquiera tengo aquí un reloj de arena o de agua”.

PROCEDIMIENTO LABORATIO 1

A un extremo de la cuerda cuelgue una esfera y el otro extremo sosténgalo del soporte universal.

Para una longitud de la cuerda de 100 cm mida el periodo de la oscilación de la siguiente manera: Ponga a oscilar el péndulo teniendo cuidado que el ángulo máximo de la oscilación no sobrepase de 15°. Tome el tiempo de 10 oscilaciones completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.

Varíe la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm. cada vez y en cada caso halle el periodo de oscilación.

Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L), o sea del periodo en función de la longitud y determine que tipo de función es.

Calcule la constante de proporcionalidad.

Realice un breve análisis de la práctica y de sus resultados.

MOVIMIENTO PENDULAR

Para tomar los datos primero calculamos la distancia x= l de la cuerda “desde el inicio de la cuerda hasta el centro de la esfera”, luego con un cronometro se toma el tiempo promedio (t) para diez oscilaciones se calcula el promedio de tres tiempos de la siguiente manera t=∑/n en donde ∑t es la sumatoria de los tiempos tomados con el cronometro y n es el número de veces que se tomaron cada tiempo.

Amplitud A=cm n

1 2 3 1 2 3 T (en 10 Oscilaciones) T= T/10s T2(s)2

50 ±0.01 10 14.55 14.63 14.57 1.455 1.463 1.457 14.58 1.458 2.125

70±0.01 10 16.52 16.57 16.48 1.652 1.648 1.648 16.52 1.652 2.729

80±0.01 10 17.57 17.59 17.62 1.757 1.759 1.762 17.59 1.759 3.094

90±0.01 10 18.83 18.78 18.88 1.883 1.878 1.888 18.83 1.883 3.546

100±0.01 10 19.66 19.82 19.68 1.966 1.982 1.968 19.72 1.972 3.888

GRAVEDAD TEORICA= 9.81

El periodo del tiempo será denotado “T” el cual se calcula de la siguiente manera:

T=t/(n° oscilaciones)

El número de oscilaciones para la práctica fue 10 oscilaciones.

Luego se colocaron los errores instrumentales, estadísticos y absolutos:

Distancias Tiempo Ei

LONGITUD T (en 10 Oscilaciones) 0,5 T= T/10s T2(s)2

50±0.01 14.58 0.5 1.458 2.125

70±0.01 16.52 0.5 1.652 2.729

80±0.01 17.59 0.5 1.759 3.094

90±0.01 18.83 0.5 1.883 3.546

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